MOTOR DC

PRINSIP KERJA DAN JENIS-JENIS MOTOR DC

26MAR

Tujuan
Setelah mempelajari unit ini, diharapkan anda mampu :

1. Menjelaskan prinsip kerja motor DC
2. Menentukan pengaruh dan harga ggl lawan yang dihasilkan motor DC
3. Menjelaskan terbangkitnya torsi pada motor DC
4. Menyebutkan beberapa pengaruh reaksi jangkar pada motor DC
5. Menggambarkan diagram rangkaian jenis-jenis motor DC
6. Menggambarkan diagram ekivalen tiap jenis motor DC.

Kemampuan Awal
Sebelum mempelajari unit ini anda harus sudah memiliki pengetahuan tentang :

1. Prinsip arus searah
2. Pengukuran listrik
3. Unit 1dan unit 2 dari modul ini.

Persyaratan Lulus
Untuk lulus dari unit ini anda harus telah menyelesaikan seluruh latihan dengan benar dan telah mengerjakan test dengan skor minimal 70.

PRINSIP KERJA DAN JENIS-JENIS MOTOR DC

Kerja motor

Jika penghantar yang dialiri arus listrik ditempatkan di dalam medan magnit akan menimbulkan gaya pada tiap sisi-sisi penghantar. Hal ini menyebabkan putaran dan dikenal sebagai aksi/kerja motor.

Sistem Kerja Motor

Hubungan yang terdapat antara arus pada penghantar, medan magnit dan arah gaya ditentukan dengan menggunakan peraturan tangan kiri Flemming.

Peraturan tangan kiri Flemming

Latihan 1 :

Lengkapilah masing-masing gambar berikut ini dengan menggunakan peraturan tangan kiri Flemming.

Untuk (a) dan (b) tunjukkan arah gerakan penghantar.

Untuk (c) dan (d) tunjukkan arah arus yang melalui penghantar.

Untuk (e) dan (f) tunjukkan polaritas magnit.

Pada motor di atas untuk putaran searah jarum jam, tandai :

• Arah arus yang melalui penghantar jangkar.
• Gambar pola medan magnet di sekeliling penghantar jangkar.
• Gambar pola medan magnet di antara kutub-kutub.

GGL lawan

Segera setelah penghantar jangkar berputar, memotong fluksi medan magnit, dan timbul ggl induksi. Ggl induksi ini bekerja dengan arah yang menentang ggl yang diberikan. Ggl yang diinduksikan didalam jangkar motor disebut ggl lawan.
Ggl lawan pada motor ini mempunyai harga yang sama seperti halnya jangkar mesin yang diputar pada kecepatan yang sama sebagai generator pada kondisi kemagnitan medan yang sama, sehingga ggl lawan ini berbanding lurus dengan fluksi dan kecepatan.

Eg ∞ ϕ n volt

Arus jangkar

Karena tegangan pemakaian dan ggl lawan berlawanan arah satu sama lain, jumlah tegangan pada jangkar adalah selisih dari kedua tegangan ini. Dengan demikian arus jangkar dapat dihitung dengan persamaan :

Ia = (Vt – Eg) / Ra amper

Dimana :
Ia = arus jangkar
Vt = tegangan terminal
Eg = ggl lawan
Ra = tahanan jangkar

Jika ggl lawan turun, arus naik dan sebaliknya. Ggl lawan dapat diatur dengan mengubah medan magnit dan/atau dengan mengubah kecepatan motor.

Torsi

Torsi yang dibangkitkan jangkar berbanding lurus dengan fluksi kutub dan arus jangkar. Hubungan antara torsi dan kecepatan dapat ditentukan dari persamaan :

P out = (2πnT) / 60 watt

Dimana :
P out = Daya mekanik output
n = kecepatan putaran motor dalam rpm
T = torsi dalam Newton-meter

Latihan 2 :

Hitung daya output motor DC shunt yang menghasilkan torsi 50 Nm pada kecepatan putaran 1500 rpm.Reaksi jangkar
Pengaruh reaksi jangkar pada motor DC adalah menurunkan fluksi yang diperlukan ketika beban dinaikkan. Reaksi jangkar mempunyai pengaruh terhadap komutasi dan menyebabkan timbulnya bunga api. Pada umumnya untuk memperbaiki komutasi dapat dilakukan dengan menggeser posisi sikat atau melengkapi motor dengan kutub bantu.

Kedudukan medan magnit pada motor DC

Jika kutub bantu dipasang pada motor polaritasnya adalah berlawanan terhadap kutub utama berikutnya menurut arah putaran motor.

Latihan 3 :
Pada diagram dibawah tunjukkan polaritas kutub bantu.

Klasifikasi motor DC

Seperti telah dijelaskan pada unit 1 dari modul ini, mesin DC dapat dioperasikan apakah sebagai generator atau sebagai motor. Perbedaannya hanya pada jenis tutup/pelindung yang ditentukan oleh lingkungan kerja dimana motor dipasang. Motor DC juga diklasifikasikan berdasarkan cara lilitan medan magnitnya dihubungkan terhadap jangkar yaitu :

• disambung shunt
• disambung seri
• disambung kompon

Motor shunt